دو گروه مستقل از فیزیکدانان، با نشان دادن اینکه چطور می‌توان الکترون‌های منفرد را روی مسافت‌های نسبتا بلند بین نقاط کوانتومی انتقال داد، قدم مهمی در راستای خلق رایانه‌های کوانتومی عملی برداشتند. در هر دوی این طرح‌ها از امواج صوتی ایجاد شده روی سطح یک ماده برای حرکت دادن الکترون‌ها بین نقاط کوانتومی استفاده شده است. این گروه‌ها مطمئن هستند که بزودی قادر به نشان دادن این امر خواهند شد که این الکترون‌ها بدون اینکه اطلاعات کوانتومی‌شان بهم بخورد می‌توانند به مقصد برسند و این سیستم را به یک – اتوبوس داده‌های کوانتومی – برای رایانه کوانتومی تبدیل نمایند.
موج سواری الکترون‌ها بین کیوبیت‌ها
دو گروه مستقل از فیزیکدانان، با نشان دادن اینکه چطور می‌توان الکترون‌های
منفرد را روی مسافت‌های نسبتا بلند بین نقاط کوانتومی انتقال داد، قدم مهمی
در راستای خلق رایانه‌های کوانتومی عملی برداشتند. در هر دوی این طرح‌ها از
امواج صوتی ایجاد شده روی سطح یک ماده برای حرکت دادن الکترون‌ها بین نقاط
کوانتومی استفاده شده است. این گروه‌ها مطمئن هستند که بزودی قادر به نشان
دادن این امر خواهند شد که این الکترون‌ها بدون اینکه اطلاعات کوانتومی‌شان
بهم بخورد می‌توانند به مقصد برسند و این سیستم را به یک “اتوبوس داده‌های
کوانتومی” برای رایانه کوانتومی تبدیل نمایند.
مزیت استفاده از نقاط کوانتومی بعنوان کیوبیت‌ها این است که آنها می‌توانند
صفر، یک، یا دو الکترون را نگهداری کنند، و بدین طریق “حالت منطقی” داده
کیوبیت را تعریف کنند.
درحالیکه فیزیکدانان می‌توانند بطور قابل اعتمادی یک الکترون منفرد را در
مسافت‌های کوتاه بین نقاط کوانتومی همجوار منتقل کنند، ولی حرکت دادن آن در
طول مدارهای مجتمعی که شامل صدها یا هزاران کیوبت هستند، یک چالش اساسی می‌باشد.
مشکل اینجاست که یک الکترون در فلز یا نیمه‌رسانا از درون “دریای ” وسیعی
از سایر الکترون‌ها عبور می‌کند که می‌توانند باعث تخریب درهم تنیدگی شوند.
با اینحال اکنون تریستان موینر و همکارانش از دانشگاه‌های توکیو و بوخوم آلمان، و
بطور مستقل، راب مک نیل و همکارانش از دانشگاه کمبریج انگلیس، روشی برای حل این
مشکل ابداع کرده‌اند. هر دوی این گروه‌ها افزاره‌های نیمه‌رسانای مشابهی ساخته‌اند
که دارای نقاط کوانتومی جدا از هم با فاصله چند میکرونی می‌باشند. در هردو حالت،
نقاط با کانال نیمه‌رسانای باریکی بین دو الکترود بهم متصل هستند.
برای تخلیه کانال از تمام الکترون‌های رسانشی‌اش، هردو گروه یک ولتاژ منفی به
الکترود‌ها اعمال کردند. ضربه مورد نیاز با استفاده از یک محرک پیزوالکتریکی که یک
پالس موج صوتی سطحی (SAW) در طول کانال تزریق می‌کند، تأمین می‌شود. SAW یک موج
صوتی است که روی سطح ماده حرکت می‌کند و باعث می‌شود که یون‌های مثبت موجود در
کانال به عقب و جلو نوسان داشته باشند. نتیجه اینکار تولید یک میدان الکتریکی متغیر
است که الکترون‌ها را به سمت جلو می‌راند.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nature منتشر کرده‌اند.
